在役压力管道安全评定研究的现状与发展

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1、维普资讯http://www.cqvip.com，、0}一在授压力管道安全评定研究的现状与发展——沈士明在役压力管道安全评定研究的现状与发展]VI／动向明士沈一一一～一斯主～一鞭～递管一压枝在外～述简要一一系蛳是一能～统一罐阳一日一肭一嗵～孙一觅一培虽的舭暂釉龇一定洋一安遭在键～一～一I～一．～法类一．口分资书国I【'一领压力管道广泛应用于化工、石油、医药与食品Stuttgart)为代表，组织核电站联合会(KWU)、技等工业领域中。近几年来，我国压力管道的在役检术监督委员会(TuV)和Siemens等企业、研究机测发现

2、了不少超标缺陷，对这些含缺陷的压力管构进行的。分析研究了核电站管道事故的起因，事道，如何合理地利用“合乎使用准则”来加以处理的故发生的位置及管道失效形式，制订并开展了一系问题已摆在面前。当前国内尚无相应的规范、标准列研究计划，然后提出了基本安全概念(Basis可以遵循，因此，若处理不当，则不仅花费许多不必SafetyConeept)和防止断裂评定概念(Break要的人力和财力，而且可能会造成更严重的缺陷，PreclusionConcept)．这已成为德国压力管道安全以致产生爆破等灾难性事故。所以必须借鉴国外的评定的指导

3、性文件【。研究成果．结合我国现状开展深入的研究．以制订日本、法国和意大利等国也开展了广泛的试验果成势。一．出我国在役压力管道安全评定的规范或标准．满足研究。随着研究的进展，研究内容越来越深入，难度生产的需要。也越来越大，研究所花费的费用也越来越多。为此发内一r展这侈国际间成立了国际管道完整性研究工作组1国外在役压力管道安全评定研究动态(IPIRG，InternationalPipingIntegrityResearch国外在役压力管道安全评定研究始于70年Group)，由各成员国出资．联合开展研究．研究成代，它起源于核

4、电站压力管道，这一方面由于核电果共享，这既节约了各国开支，又集中了各国研究站的安全性要求较高，另一方面核电站中的事故常工作者的智慧，是一种极好的国际合作形式。工作发生于压力管道的泄漏或爆破。因此美、德、El等发组成立以来，已开展了两项研究计划IPIRG—I达国家相继开展了压力管道的研究。(1987～1991年)和IPIRG—I(199I～1995美国以核管理委员会(NRC，NuclearRegula—等)[43。这两项计划一是在过去各国开展直管研究toryComm盖ission)为领导，在Batte一lleColumb

5、us的基础上，进行管系的试验研究，不仅研究直管，而Labo等研究机构参与下相继开展了一系列研究．且还研究弯管及其他管子附件；二是在过去研究静进入80年代后，相继完成了“退化管研究计划”【l载或准静载条件下的管子失效性能的基础上，研究(1984～1989年)和“管道与管道焊缝中短裂纹研管系在动载及交变载荷作用下的破坏行为．以模拟地震工况。在研究中得到了一些有意义的结论，倒究计划(199O～1995年)。在此基础上提出了极如认为在纯弯矩作用下，直管的评定方法可用于具限载荷的评定方法以及在短裂纹条件下的修正，这有较大裂纹的弯

6、管。同时也发现了一些难以解释的对制订美国ASME规范第Ⅺ篇IWB-3640及附问题，例如为什么在模拟地震载荷下管系的承载比录c《奥氏体钢管道缺陷评定规程与验收准则》、IWB-3650及附录H《铁索体钢管道缺陷评定规单频加载条件下大4O等程与验收准则》打下了基础。2国外在役压力管道安全评定技术德国压力管道的研究是在德国核反应堆安全2．1断裂力学评定方法委员会(RSK，ReaktorSicherheitKommission)在役管道安全评定是指在役含缺陷管道安全组织下，以国立材料研究所(MPAderUni评定方法，这是断裂

7、力学在管道安全评定中的应收槁日期Il096—08—28用。而管道都是以韧性较好的材料制成，因此它涉维普资讯http://www.cqvip.com中国机械工程l997年第8卷第3期及的是弹塑性断裂力学的概念。当前通常采用的断且变异系数也较大。在5种方法中，以Paris—Tada裂参量是

8、，积分，其基本原理是含缺陷管道本身在方法给出最保守的计算结果，变异系数亦最大。外载荷(内压、弯矩等)作用下的J积分值与管子材以上5种计算方法+美国BattelleColumbus料所具有的J阻力进行比较，从而判断管子所含缺Laborat

9、ory已编制了计算机软件(NRCPIPE)，可陷(裂纹)的起裂与不稳定扩展的可能性，即起裂用来计算含穿透裂纹(或复合裂纹)和起裂载荷与时，J—Jrc；不稳定扩展时，dJ／da—dJ⋯／da式最大承载能力。该程序也可计算管子的载荷点位中+

10、，为含缺陷结构的，积分值；J，c为参量的断裂移、裂纹扩展与裂纹张开位移，还可根据材料断裂韧性；